211service.com
Gudrāks superdators
Neraugoties uz visiem mūsdienu superdatoru zirgspēkiem, neviens nav pietiekami jaudīgs, lai palaistu algoritmus, kas prognozē nākotnes laikapstākļus līdz kilometram — izšķirtspēja, kas ļautu pētniekiem modelēt mākoņu uzvedību, uzlabojot kopējo klimata modeļu precizitāti un ļaujot pieņemt labākus politiskos lēmumus par globālo sasilšanu. Bet tagad pētnieki Lorensa Bērklija Nacionālajā laboratorijā Bērklijā, Kalifornijā, ir izstrādājuši jauna veida superdatoru, kas varētu būt pietiekami jaudīgs, lai palaistu modeļus ar kilometru mēroga precizitāti. Turklāt ierosinātais superdators, kas izmanto mikroshēmu dizaina tehnoloģiju no mobilajiem tālruņiem un MP3 atskaņotājiem, būtu simtiem reižu energoefektīvāks nekā jebkurš cits superdators, padarot tā darbību rentablāku.
Testa brauciens: Pētnieki simulē viena no 20 miljoniem procesoru izkārtojumu, kas tiks izmantots, lai izveidotu energoefektīvu superdatoru, kas var modelēt klimata pārmaiņas ar kilometru izšķirtspēju.
Pašlaik ar superdatoriem nauda ir šķērslis lielākas sistēmas izveidei, lai risinātu lielākas problēmas, saka Džons Šalfs , datorzinātnieks Lorensa Bērklija Nacionālajā laboratorijā. Izmantojot mūsdienu tehnoloģiju, superdators, kas spēj darbināt augstas izšķirtspējas klimata modeļus, radītu enerģijas rēķinu aptuveni 150 miljonu ASV dolāru apmērā gadā, saka Šalfs. Taču, izveidojot superdatoru ar procesoriem, kas ir precīzi pielāgoti, lai taupītu enerģiju, līdzīgi kā mobilās elektronikas nozarē, Shalf un viņa kolēģi cer, ka varēs darbināt superdatoru par nelielu daļu no izmaksām.
Bērklija superdators ir daļa no klimata zinātnieku centieniem nodrošināt lielāku skaitļošanas jaudu ļoti sarežģītiem klimata modeļiem. Šā mēneša sākumā Nacionālais atmosfēras pētījumu centrs Boulderā, CO, paziņoja, ka izmantos IBM superdatoru, lai aplūkotu klimata pārmaiņu ietekmi. Tomēr Bērklija superdators būtu milzīgs uzlabojums, jo tas varētu būt daudz energoefektīvāks.
Universālie procesori, piemēram, personālajos datoros, ir kļuvuši pietiekami jaudīgi un lēti, tāpēc daudzi pētnieki vienkārši savienoja šo standarta procesoru kopas, lai veiktu intensīvus skaitļošanas uzdevumus. Lai gan šī pieeja darbojas vairākām zinātniskām problēmām, tā nedarbojas augstas izšķirtspējas klimata modeļos: aprēķins vienkārši prasa pārāk daudz enerģijas.
Multivide
Skatiet zinātniekus, kas apspriež jaunu pieeju energoefektīvai superskaitļošanai.
Tā kā universālais procesors ir izveidots, lai veiktu dažādas darbības, piemēram, iPod procesors ir specializēts tikai nelielam skaitam uzdevumu. Bērklija pētnieki izmantoja programmatūru no Tensilica, mikroshēmu ražotāja Santaklarā, Kalifornijā, kas izstrādā mikroshēmas Motorolai, lai izveidotu kodolu ar tikai nepieciešamajām funkcijām. Turklāt pētnieki pēc pasūtījuma izstrādāja mikroshēmas atmiņu un sakaru struktūru starp kodoliem, lai samazinātu neefektivitāti un samazinātu enerģijas patēriņu.
Kopumā superdators sastāvēs no 20 miljoniem apstrādes kodolu. Pētnieki lēš, ka ar 32 kodoliem mikroshēmā, kas ir aptuveni sērkociņu burtnīcas izmēra, viss superdators aizpildīs vietu, kas ir puse tenisa korta lielumā. Līdz gada beigām pētnieki cer, ka varēs simulēt klimata modeli desmitiem kodolu. Šī pieeja ļaus pētniekiem mainīt aparatūru, lai tā labāk atbilstu modelim, kā arī modificēt modeli, lai tas atbilstu aparatūrai. Tā vietā, lai izveidotu datoru un pēc tam risinātu zinātnes problēmu, mēs skatāmies uz zinātnes problēmu un veidojam datoru, lai tas atbilstu problēmai, saka Šalfs.
Specializētais klimata modelis, ko izstrādājuši Kolorādo štata universitātes pētnieki, sadala zemeslodi 20 miljonos šūnu — pa vienam katram procesoram — un varēs izsekot vētru sistēmu kustībai un laikapstākļu frontēm. Mākoņi ir vissliktāk simulētās klimata sistēmas daļas, saka Maikls Vēners, klimata pētnieks no Bērklijas laboratorijas. Un tam ir daudz seku.
Pašlaik klimata modeļi lēš mākoņu uzvedību simtiem kilometru izšķirtspējā. Tas nozīmē, ka līdzīgi klimata modeļi rada krasi atšķirīgus rezultātus. Vēl vairāk, augstākas izšķirtspējas modeļi ir svarīgi, pieņemot politiskos lēmumus reģionālā līmenī, saka Veners. Piemēram, valdības var izlemt, vai pārvietot vai nepārvietot labību, paredzēt budžetu vairāk ūdens potenciālo sausumu laikā vai uzlabot infrastruktūru piekrastes pilsētās. Uzlabotiem modeļiem vajadzētu padarīt šos lēmumus vieglāk pamatotus, saka Veners.
Tomēr nav skaidrs, vai Bērklija pētnieku superdatoru dizains ilgtermiņā ietaupīs naudu, jo projektēšanas un ražošanas izmaksas var sasniegt miljoniem dolāru. Pētniekiem iedziļinoties dizaina testēšanā, varētu rasties problēmas, izstrādājot mikroshēmu komunikācijas sistēmu. Problēma, kad jūs apvienojat daudzus [kodolus], ir tā, ka to apkopošana bieži vien ir neefektīva. Marks Horovics , elektrotehnikas un datorzinātņu profesors Stenfordas Universitātē Palo Alto, Kalifornijā. Tā ir patiešām interesanta ideja, viņš saka, taču nav skaidrs, vai tā būs veiksmīga vai nē.